Question

【題目】某固體混合物中，可能含有下列離子中的幾種：K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-，將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取三份各100mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

(1)在一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；

(2)在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加熱,收集到1.12L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；

(3)在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,經(jīng)稱量其質(zhì)量為6.27g，在該沉淀中 加入足量的鹽酸，沉淀部分溶解,剩余固體質(zhì)量為2.33g。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：

①溶液中一定不存在的離子是：_______________________________；

②溶液中一定存在的陰離子有：_______________；其物質(zhì)的量濃度分別為：_____________；

③推斷K+是否存在：（填“是 ”或“否”）________________，其物質(zhì)的量濃度為：___________。

Answer 1

【答案】Ba2+、Mg2+ SO42-、CO32- 0.1mol/L、0.2mol/L 是 C(K+)≥0.1mol/L

【解析】

①加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-等離子，且至少一種；
②1.12L氣體為氨氣，溶液中一定含有NH4+，并且物質(zhì)的量為0.05mol；
③2.33g沉淀為硫酸鋇，6.27g沉淀為硫酸鋇和碳酸鋇的混合物；根據(jù)電荷守恒，得出是否存在鉀離子，以此解答該題。

①碳酸銀、硫酸銀、氯化銀都是白色沉淀，因此實(shí)驗(yàn)1得到沉淀無法確定是氯化銀，故實(shí)驗(yàn)1對Cl-是否存在的判斷是：不能確定；利用實(shí)驗(yàn)2可知含有銨離子，利用實(shí)驗(yàn)3可知沉淀一定是碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液中一定含有CO32-、SO42-，碳酸鋇、碳酸鎂、硫酸鋇等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的離子是：Ba2+、Mg2+；

②結(jié)合①中分析可知溶液中一定含有的陰離子為CO32-、SO42-，由碳酸鋇可溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸，可推知加入鹽酸后剩余2.33g固體為BaSO4，利用硫守恒可知溶液中n（SO42-）=0.01mol，c（SO42-）= 0.1mol/L；6.27g固體中碳酸鋇的質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n（CO32-）==0.02mol，c（CO32-）=0.2mol/L；

③溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32-和SO42-，經(jīng)計(jì)算，NH4+的物質(zhì)的量為0.05 mol，利用②中分析、計(jì)算可知CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據(jù)電荷守恒，n（+）=n（NH4+）=0.05mol，n（-）=2n（CO32-）+2n（SO42-）=0.06mol，鉀離子一定存在。若不含Cl-，則n（K+）=0.01mol，若含Cl-，則n（K+）>0.01mol，所以C(K+)≥0.1mol/L。